Установка для дослідження тертя бурильного замка об породу

Автор(и)

  • О. О. Слабий ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15
  • Я. С. Гриджук ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15
  • А. П. Джус ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15
  • В. В. Михайлюк ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15
  • О. М. Матвієнків ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15
  • М. В. Малецький Акціонерне товариство «Івано-Франківський локомотиворемонтний завод» 76000, м. Івано-Франківськ, вул. Залізнична, 22

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9965-2025-2(59)-53-64

Ключові слова:

бурильний замок, гірська порода, вібрації, тертя, лабораторна установка.

Анотація

Точність представлення в моделі процесу взаємодії бурильної колони із стінками свердловини напряму впливає на якість результатів моделювання процесу спорудження бурильною колоною похило-скерованих свердловин, що на сьогодні є провідним методом обґрунтування вибору оптимальних режимів роботи та місця розташування в бурильній колоні генераторів осьових коливань. Зважаючи на те, що сили опору рухові бурильної колони залежать від багатьох факторів, зокрема нормальної контактної сили, механічних властивостей матеріалу бурильних труб та гірської породи, властивостей промивальної рідини, геометрії зони контакту, кінематики відносно руху та інших параметрів, взаємозв’язок між якими погано вивчений, та враховуючи об’єкт дослідження, єдиним шляхом вивчення взаємодії бурильної колони із стінками свердловини є проведення лабораторних експериментів в найбільш наближених до робочих умов. В даній роботі описано створену лабораторну установку для дослідження динаміки фрикційної взаємодії бурового замка об гірську породу. Лабораторна установка складається із корпусу, приводу, який забезпечує поступально-зворотні коливні рухи оправки на якій кріпиться бурильний замок, що знаходиться в кориті, яке заповнюється промивальною рідиною, важільного механізму, який за допомогою гідросистеми забезпечує притискання до бурового замка зразків породи та системи керування і обробки інформації із давачів. Представлена лабораторна установка дає змогу вивчати особливості динаміки фрикційної взаємодії повнорозмірного бурового замка, що здійснює коливний рух із зразками гірської породи в середовищі промивальної рідини за різних режимів кінематики коливного руху, зусилля притискання зразків породи до бурового замка та температури промивальної рідини.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Slabyi, O. O., Hrydzhuk, Ya. S., Tsaruk, V. F., Kondur, T. I., & Mokhniy, I. Yu. (2024). Vyznachennia optymalnoho mistsia roztashuvannia heneratora osovykh kolyvan v buryľniy koloni. Naftohazova enerhetyka, (1(41)), 86–95. https://doi.org/10.31471/1993-9868-2024-1(41)-86-95 [in Ukrainian]

2. Slabyi, O. O., Hrydzhuk, Ya. S., Kondur, T. I., & Mokhniy, I. Yu. (2023). Imitatsiyna model buryľnoyi kolony z ustanovlenym heneratorom osovykh kolyvan. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch, (3(88)), 49–60. https://doi.org/10.31471/1993-9973-2023-3(88)-49-60 [in Ukrainian]

3. Shi, X., Huang, W., Gao, D., & Zhu, N. (2022). Optimal design of drag reduction oscillators by considering drillstring fatigue and hydraulic loss in sliding drilling. Journal of Petroleum Science and Engineering, 208, 109572. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2021.109572

4. Shi, X.-L., Huang, W.-J., & Gao, D.-L. (2021). Mechanical behavior of drillstring with drag reduction oscillators and its effects on sliding drilling limits. Petroleum Science, 18(6), 1689–1697. https://doi.org/10.1016/j.petsci.2021.09.007

5. Wang, X., Ni, H., Wang, R., Zhang, L., & Wang, P. (2019). Drag-Reduction and Resonance Problems of a Jointed Drillstring in the Presence of an Axial Excitation Tool. Journal of Energy Resources Technology, 141(3). https://doi.org/10.1115/1.4041155

6. Tikhonov, V., Giers, M., Yakhimovich, V., Shemyakinsky, B., & Ring, L. (2012). Multi-component friction testing of full-scale drill pipe specimen. TRIBOLOGY AND DESIGN 2012: WIT Transactions on Engineering Sciences, 65–76. https://doi.org/10.2495/TD120061

7. Wang, P., Ni, H., Wang, R., Li, Z., & Wang, Y. (2016). Experimental investigation of the effect of in-plane vibrations on friction for different materials. Tribology International, 99, 237–247. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2016.03.021

8. Wang, P., Ni, H., Wang, X., Wang, R., & Lu, S. (2018). Research on the characteristics of earthworm-like vibration drilling. Journal of Petroleum Science and Engineering, 160, 60–71. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2017.10.027

9. Long, Y., Wang, X., Wang, P., & Zhang, F. (2023). A Method of Reducing Friction and Improving the Penetration Rate by Safely Vibrating the Drill-String at Surface. Processes, 11(4). https://doi.org/10.3390/pr11041242

10. Wang, X., Yao, X., Hu, G., & Chen, P. (2019). Drag reduction performance of an axial oscillating tool with different kinds of waveform using a multiscale friction model. Journal of Petroleum Science and Engineering, 177, 135–153. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.01.103

11. Wang, X.-M., & Yao, X.-M. (2018). Vibration Technologies for Friction Reduction to Overcome Weight Transfer Challenge in Horizontal Wells Using a Multiscale Friction Model. Lubricants, 6(2), 53. https://doi.org/10.3390/lubricants6020053

12. Omojuwa, E., & Ahmed, R. (2020). Analytical modeling of axial oscillation-supported drillstrings in high-angle wells. Journal of Petroleum Science and Engineering, 191, 107139. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2020.107139

13. Nguyen, K.-L., Tran, Q.-T., Andrianoely, M.-A., Manin, L., Baguet, S., Dufour, R., Mahjoub, M., & Menand, S. (2020). Nonlinear rotordynamics of a drillstring in curved wells: Models and numerical techniques. International Journal of Mechanical Sciences, 166. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2019.105225

14. Tikhonov, V., Valiullin, K., Nurgaleev, A., Ring, L., Gandikota, R., Chaguine, P., & Cheatham, C. (2013). Dynamic Model for Stiff String Torque and Drag. SPE/IADC Drilling Conference. https://doi.org/10.2118/163566-MS

15. Tikhonov, V. S., & Safronov, A. I. (2011). Analysis of Postbuckling Drillstring Vibrations in Rotary Drilling of Extended-Reach Wells. Journal of Energy Resources Technology, 133(4). https://doi.org/10.1115/1.4005241

##submission.downloads##

Опубліковано

30.12.2025

Як цитувати

Слабий, О. О., Гриджук, Я. С., Джус, А. П., Михайлюк, В. В., Матвієнків, О. М., & Малецький, М. В. (2025). Установка для дослідження тертя бурильного замка об породу. Scientific Bulletin of Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, (2(59), 53–64. https://doi.org/10.31471/1993-9965-2025-2(59)-53-64

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

<< < 1 2 3 4